Щелочные аккумуляторы для автономных систем

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Очень хорошо, что появился на форуме человек, имеющий опыт эксплуатации щелочных аккумуляторов.

Есть проблема с работой свинцовых аккумуляторов в инверторно-генераторных системах. Посмотрите начало этой темы, первые пару страниц. Там я пытаюсь разобраться с тем, можно ли использовать в системе с генератором как едиственным источником энергии щелочные АБ.

Что скажете по этому поводу? имеет смысл заменить в таких системах кислотные на щелочные? Если можете, посмотрите на предмет ошибочных тезисов этот материал, часть вторая про щелочные АБ.

 

Вонг пришел Побеседуем...
На самом деле интересно услышать мнение практика ибо в инструкции расхождения и с информацией с сайта завода и с рекомендациями продавцов. Одни рекомендуют заряд большим током, другие малым, третьи говорят ток пофиг - главное напряжение... Где правда?

 

Здравствуйте! Большое спасибо форуму , много полезного реализовал на практике.
В свою очередь мои "пять копеек" в копилку опыта: имел дома батарею из 36-ти ТНЖ-450, использовал в основном для сварки, потому как эл.сеть слабая была. Пользовался более года, батарея осталась в "комплекте" проданному дому... Очень полезная и "дуракоустойчивая" вещь!
Собирал батарею с "помойки"; на предприятии готовили "лигатуру" для литейки из отработанных АКБ от электрокар. Отбирал банки с неосыпанными ламелями, "комплектовал" непробитыми чехлами. Указанное количество банок определилось габаритами ямы в гараже и напряжением не ниже 40 В. Из "визуально" отобранных 36-ти банок, в процессе заменил две! (неплохо для б/у железа)
п.с. В САрмии резервное питание было на ТНЖ..

 

Итак, вкратце:

1. Никель-кадмий (НК) герметичный отметаем ввиду высокой стоимости (при емкостях более 15 А/ч) и необходимости точного соблюдения режимов заряда (банально распухают при их несоблюдении).
2. НК с жидким электролитом - отличный выбор при наличии достаточных средств. Основные (и очень важные достоинства) - работоспособность при низких (ниже -20) и высоких (выше +45) температурах, низкое газовыделение и большой срок работы в буферном режиме. Недостаток (кроме относительно высокой стоимости) - наличие кадмия (что, правда, не сильно хуже свинца, ибо количество окиси кадмия на 1 а/ч много ниже, чем у свинцовых - свинца).
3. НЖ с жидким электролитом. Основной плюс - невысокая стоимость (10 руб. за А/ч против 14-15 руб. за А/ч у НК). Минусы - значительное снижение емкости при температурах за рамками -20+45 град., высокий саморазряд, значительное газовыделение.
При зарядке щелочных аккумуляторов выделяется водород, посему необходима вентиляция (особенно - для НЖ). Никаких вредных "испарений" при работе щелочных аккумуляторов нет (не считая незначительного уноса щелочи пузырьками газа).

Продолжу...
Заряжать щелочные аккумуляторы нужно большими токами (желательно - более С/10), за исключением режима постоянного подзаряда (но это же не наш случай!). Иначе происходит "слеживание" активных масс, с чем придется бороться циклированием.
Большая часть аккумуляторов выходит с завода отформированными - сиречь - сухозаряженными, но при покупке хорошо бы в этом удостовериться, ибо введение в "бой" неформированного аккумулятора задачка непростая.
Заливать НК и НЖ нужно калий-литиевым электролитом плотностью 1, 21 г/куб. см, при этом температура замерзания его ниже -30 град. (плотность электролита в щелочных акк-рах не зависит от степени заряженности).
Глубокий разряд им не страшен, за исключением одной ситуации - при ОЧЕНЬ глубоком разряде "слабая" банка может переполюсоваться и ее придется реанимировать.

Что же выбрать?
1. Есть вентиляция и температура не зашкаливает - ставьте НЖ.
2. Есть деньги - ставьте НК.
Очень неплохой выбор для систем с мощностями где-нибудь до 3 кВа (при напряжении "базы" 48 вольт) - НК-125 (KL-125), до 2 кВа - НК-80 (KL-80), до 1-1,5 кВа НК-55 (KL-55), предназначенные именно для работы в таких режимах.
Найти эти аккумуляторы в рабочем состоянии можно - НК-125 - в трамвайных депо, депо электричек и метро, НК-80 - метро, станции сельской телефонной связи. В троллейбусах стоят замечательные батареи 9НКЛБ-70 (9хНК70) либо 9KPL-70.
По поводу параллельного соединения батарей - есть классический способ соединения по схеме "монтажное ИЛИ" - через встречно включенные диоды. Напрямик - сильно не рекомендую! Представьте, что одна из батарей коротнет? Последстия, как правило, печальны...

Еще чуток:
В связи с тем, что разрядная кривая щелочных аккумуляторов более полога, чем у свинцовых, для адекватной работы инверторов нужно иметь запас по напряжению. В идеале инвертор должен быть с токовым входом...

Про неубиваемость и дуракоустойчивость - убить щелочной аккумулятор много сложнее, чем свинцовый (в большинстве случаев поддается лечению), ну, а дуракоустойчивость.

 

Вопросик: Допускается ли заряд напряжением 1,45В на банку? У меня батарейка 40 ТНЖ 300, а инвертор, при напряжении на входе выше 60В, выходит в ошибку... Вот и думаю толи заряжать ее частями, толи и так раскачается...

 

А можно график посмотреть?
Спасибо!

 

Схемку можно?

По поводу замены электролита - действительно ли нужна полная замена каждый год?

По поводу режимов заряда - что является показателем окончания заряда?

 

Андрей А.А., Вы занимаетесь проектированием-производством инверторов ( с контроллером заряда)?

 

Нет.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Как это нет? Есть. Много с ними работал. Если работать постоянно, а не бросать на несколько лет, и следить за плотностью, то проблем нет. Габариты невпупенные и не крутанешь стартер, только, а при щадящих токах все нормально. Вопрос - где взять?

 

Можно по подробнее про соединение.
А мощность потерь на диодах 0.6В Х 100 А будем рассеивать в воздух?
60 Вт это - 1.5 кВтчаса в сутки?

 

Продолжим...
Итак, говорим о НЖ...
Получили аккумуляторы, отформированные на заводе. Как правило, завод доводит аккумулятор до 80% емкости (что позволялось ГОСТом), поэтому за вами выбор - доводить батарею да 100% емкости или нет. С одной стороны - это геморрой (нужно провести энное количество циклов заряд-разряд, причем приличными токами С/4 - заряд, С/5 - разряд, количестов циклов зависит от "внутренностей"), с другой - отсеивает "отстающие" банки и выводит активные массы на оптимальный режим работы.

Далее... режим заряда - сильно зависит от температуры и имеющегося в распоряжении времени. Оптимален режим заряда при напряжении 1, 48 - 1, 5 В на банку - минимально газовыделение. Менее 1, 45 В на банку - не есть гут, ибо бОльшая часть тока уйдет на выделение водорода. Вообще, заряд НЖ (и НК) производится в режиме постоянного ТОКА, а не напряжения. Нормальный режим заряда - током хотя бы С/6. Да, a propos, при температуре НЖ ниже -20 град. зарядить разряженный аккумулятор не удастся!

Саморазряд НЖ при +20 град. - от 25% до 30% номинальной емкости в месяц, при 0 - 10-15%.

Выбор количества элементов в батарее (к вопросу Вонг'а о напряжении заряда) - если инвертор "не понимает" напряжения более U, то лучше убрать одну-две банки, ибо напряжение на НЖ в начале заряда (при постоянном токе) - 1,4-1,45 В, в конце - 1, 75 - 1, 8 Вольта. Ну, либо заморачиваться коммутацией батареи.
По поводу смены электролита и промывке аккумуляторов. Промывка (при стационарном размещении батареи) не есть первая необходимость - шламовое (мусорное) пространство достаточно велико. Т. е. раз в год промывать не надо - раз года в 3-4... А вот смена электролита... ее частота зависит от многих факторов, внешний признак необходимости - содержание карбонатов. Исходя из практики эксплуатации вагонных батарей (наиболее близкий аналог наших систем РП и АП) менять электролит можно не чаще раза в 3 года.

А вот следить за уровнем электролита надо! Ибо при зарядке - испаряется. Существует старый солдатский борьбы с испарением и попаданием углекислого газа в электролит - после монтажа и заливки/зарядки батареи в каждый акк-р капают несколько капель солярового масла - оно образует пленочку, снижающую унос воды и реакцию с углекислым газом атмосферы.

Про разрядные кривые... Оно для чего?
Есть эмпирические кривые для разных режимов разряда (одно -, пяти - десятичасовой), температур, типов...

Про соединение по схеме "монтажное ИЛИ" - от каждой аккумуляторной батареи с положительного вывода - диод.
Потери, да, будут... можно поставить диоды Шоттки - падение будет 0.2-0.4 вольта...
Недооценивать опасность КЗ запаралелленной батареи я бы не стал...

 

Монтажное "ИЛИ"...

 

Изначально задачи ставились скромные, необходимо было обеспечить бесперебойную работу только отопительного котла. Для аварийного питания насоса котла используется “ ИБП ” (24В/220В) IPPON 1000. Но своих встроенных аккумуляторов хватает на час работы, по известным причинам автомобильные кислотные меня не устраивали. Не дорого предложили щелочные 5НК-55 по 100руб., за банку о преимуществах и недостатках “щелочников” выше изложено. Зарядное устройство можно собрать и самому. Аккумуляторы установлены в цокольном этаже, под вытяжным зонтом думаю, проблем с зубами не будет. Остаётся выяснить, как отреагирует “ИБП” возможно потребуется регулировать напряжение отключения. Остаётся залить электролит, по результатам позже отпишусь.

 

Сначала - по сути. Может быть лучше плавкие предохранители поставить?
К тому же, разряд-то пойдет, а заряд-то - нет...
В ручную что-ли подключать ЗУ?

По названию - по памяти "монтажное ИЛИ" это - банальное соединение проводов от двух источников безо всяких элементов.